Analisi del modello di gestione di un sistema di accumulo per il contenimento degli oneri di dispacciamento

In light of an ever-increasing share of the electricity generated by renewable sources, the adjustment of the national electricity system and a review of the management strategies of the entire distribution and energy transmission network have become fundamental measures to overcome the challenges characterizing the Italian transition to a low carbon emission economy. The Transmission System Operator – TSO – must ensure the correct handling of the resources crucial for the control and functioning of the electrical system, guaranteeing service performances under safe, reliable and efficient conditions. The TSO, both in real-time and during the planning phase, must issue dispatching orders to prosumers, consumption and production plants, to solve the main problems related to the uncertainty of the production profile. For the TSO to overcome the challenges of the transmission and distribution systems, there is a need to enable storage systems to participate in the balancing market. It is reasonable to suppose that a growing technological maturity and greater penetration within the market will lead to a reduction in technology-related costs, which are currently still too high. Furthermore, a push to the diffusion of electrochemical storage can be provided by updated and more specific regulations. This research paper aims to analyse the economic feasibility of an electrochemical storage system associated with a wind generation unit located in Sicily. The electrochemical storage system has been designed with the aim of reducing the actual imbalances. By using MATLAB programming language, a model was developed to manage the storage charge and discharge phases. Depending on the price trends, different solutions have been hypothesized and, based on the analysis of the main economic indicators, the most convenient output has been determined.

La crescente penetrazione di energia generata da impianti di produzione alimentati da fonti rinnovabili ha comportato la necessità di un adeguamento del sistema elettrico nazionale ed una revisione delle strategie di gestione dell’intera rete di distribuzione e di trasmissione dell’energia. È necessario che il gestore provveda alla corretta movimentazione delle risorse necessarie al controllo e al funzionamento del sistema elettrico, garantendo lo svolgimento del servizio in condizioni di sicurezza, affidabilità ed efficienza. Il gestore, impartendo ordini di dispacciamento agli impianti di produzione e prelievo, sia in tempo reale sia in fase di programmazione, si prefigura di risolvere i principali problemi legati all’aleatorietà del profilo di produzione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che non consente un’adeguata previsione delle quantità di energia scambiate all’interno dei mercati. L’interesse nei confronti dei sistemi di accumulo risiede nella possibilità di disaccoppiare il periodo di produzione e di consumo. È ragionevole supporre che una crescente maturità tecnologica ed una maggior penetrazione all’interno del mercato condurranno ad una riduzione dei costi legati alla tecnologia, attualmente ancora troppo elevati. Inoltre, una spinta alla diffusione degli accumuli elettrochimici può essere fornita dalla redazione di normative specifiche e dagli aggiornamenti delle precedenti disposizioni regolatorie. Il lavoro di tesi si focalizza sull'analisi della fattibilità economica dell'utilizzo di un sistema di accumulo elettrochimico associato ad un parco di generazione eolica, localizzato nella regione Sicilia, installato con lo scopo di ridurre gli sbilanciamenti effettivi dell’unità di produzione. È stato sviluppato, con l’ausilio del software di programmazione MATLAB, un modello di gestione delle fasi di carica e scarica del sistema di accumulo che consenta di verificare quale delle soluzioni ipotizzate sia la più conveniente sulla base dell’analisi dei principali indicatori di tipo economico.